KR101136614B1

KR101136614B1 - 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법 및 그에 따라 제조된 대구경 웨브 개구부 보

Info

Publication number: KR101136614B1
Application number: KR1020090111149A
Authority: KR
Inventors: 배규웅; 곽명근
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2009-11-17
Filing date: 2009-11-17
Publication date: 2012-04-18
Also published as: KR20110054497A

Abstract

본 발명은 얇은 강판을 절곡하여 구성되고 일정 간격으로 천공된 다수개의 대구경 구멍을 갖는 웨브 부재의 상하부에 플랜지 부재를 용접하여 구성한 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법에 관한 것이다.

본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, 강판에 일정 간격으로 대구경 구멍을 천공하고 롤 또는 프레스 성형으로 상, 하부에 접합부가 형성되도록 절곡하여 웨브 부재를 제조하는 단계; 및 웨브 부재의 상, 하부 접합부에 각각 상부 플랜지 부재와 하부 플랜지 부재를 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법이 제공된다.

보, 대구경 개구부, 웨브 부재, 플랜지 부재, 용접

Description

대구경 웨브 개구부 보의 제조방법 및 그에 따라 제조된 대구경 웨브 개구부 보{Manufacturing method of beam having large opening in the web and beam with large opening}

본 발명은 얇은 강판을 절곡하여 구성되고 일정 간격으로 천공된 다수개의 대구경 구멍을 갖는 웨브 부재의 상하부에 플랜지 부재를 용접하여 구성한 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법 및 그에 따라 제조된 대구경 웨브 개구부 보에 관한 것이다.

보와 같이 휨모멘트와 전단력을 동시에 받은 부재에서 휨내력을 담당하는 부분을 플랜지, 전단내력을 담당하는 부분을 웨브라 하며, 철골 보는 그 형상 및 제조방법에 따라 H형강 보, 조립 보, 래티스 보, 하니컴 보, 경량철골 보 등으로 분류된다.

H형강 보는 형강의 단면을 그대로 이용하므로 부재의 가공절차가 간단하고 기둥과의 접합도 단순하여 널리 이용되고 있다. 조립 보는 T형강이나 ㄱ형강, 평강 등을 사용하여 용접한 보로서 보의 춤을 크게 할 수 있는 장점이 있다. 이들 H형강 보와 조립 보는 웨브가 충실하게 채워진 충복보 형태인데 반해 래티스 보와 하니컴 보는 웨브가 개방된 것으로 개방된 웨브를 통해 덕트, 배관 등의 배치가 용이한 장점이 있다. 래티스 보는 웨브 부분을 래티스로 제작한 것이고, 하니컴 보는 H형강 의 웨브를 절단하여 상하부의 2개로 분할하고 이들을 서로 용접하여 웨브에 하니컴 형상의 개구부가 형성되도록 한 것이다.

래티스 보와 하니컴 보의 경우, 설비나 배관을 위해 웨브를 개방한 측면도 있지만 보의 춤을 키워서 휨모멘트에 대한 내력을 늘려 장스팬 및 고하중에 대응할 수 있도록 한 측면도 있다. 그런데 래티스 보의 경우 가공이 복잡하므로 요즘에는 거의 사용되지 않고 있고, 하니컴 보의 경우 웨브에 개구부를 형성하기 위해 웨브를 2부분으로 나누고 이들을 서로 용접하는 방법을 사용하므로 웨브에 형성되는 개구부의 형상 및 크기에 제한이 따른다.

한편, 이들 기존의 보의 경우 보의 전단내력 및 휨모멘트 내력을 증가시키기 위해 별도의 부재를 사용하여 플랜지나 웨브를 보강해야 하므로 보강 작업이 복잡하다는 문제가 있다.

본 발명은 웨브에 대구경의 개구부를 갖는 보를 롤 또는 프레스 성형한 얇은 두께의 강판으로 구성하고 그 보다 더 두꺼운 강판으로 상부 플랜지와 하부 플랜지를 구성함으로써 외력에 보다 효율적으로 대응할 수 있는 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법 및 그에 따라 제조된 대구경 웨브 개구부 보를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 적절한 실시형태에 따르면, 강판에 일정 간격으로 대구경 구멍을 천공하고 롤 또는 프레스 성형으로 상, 하부에 접합부가 형성되도록 절곡하여 웨브 부재를 제조하는 단계; 및 웨브 부재의 상, 하부 접합부에 상부 플랜지 부재와 하부 플랜지 부재를 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 다른 적절한 실시형태에 따르면, 웨브 부재의 단면 형상은 "ㄷ"자 형상, "Z"자 형상 또는 상부에 역삼각형 형상의 접합부가 그리고 하부에 삼각형 형상의 접합부가 형성된 "I"자 형상으로 된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 강판에 일정 간격으로 대구경 구멍을 천공하고 롤 또는 프레스 성형으로 상, 하부에 접합부가 형성되도록 절곡하여 웨브 부재를 제조하는 단계; 및 동일한 단면 형상을 갖는 2개의 웨브 부재를 서로 맞대고 웨브 부재의 상, 하부 접합부에 각각 상부 플랜지 부재와 하부 플랜지 부재를 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 강판에 일정 간격으로 대구경 구멍을 천공하고 롤 또는 프레스 성형으로 상, 하부에 접합부가 형성되도록 절곡하여 웨브 부재를 제조하는 단계; 및 2개의 웨브 부재를 일정한 간격을 두고 배치하고 각 웨브 부재의 상, 하부 접합부를 서로 연결하도록 상부 플랜지 부재와 하부 플랜지 부재를 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 하부 플랜지 부재의 폭이 상부 플랜지 부재의 폭 보다 더 큰 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 강판에 일정 간격으로 대구경 구멍을 천공하고 롤 또는 프레스 성형으로 상, 하부에 접합부가 형성되도록 절곡하여 웨브 부재를 제조하는 단계; 및 2개의 웨브 부재를 일정한 간격을 두고 배치하고 웨브 부재의 하부 접합부를 서로 연결하도록 하부 플랜지 부재를 용접하고, 2개의 웨브 부재의 접합부 사이에 다수의 띠판을 트러스 형상으로 접합한 상부 플랜지 부재를 접합한 것을 특징으로 하는 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시형태에 따르면, 이상에서 제시된 제조방법으로 제조된 대구경 웨브 개구부 보가 제공된다.

본 발명에 따르면, 기존의 형강에 비해 두께가 얇은 강판으로 웨브를 구성함 으로써 구멍을 천공하는 작업을 펀칭으로 간단히 이룰 수 있고 강재량을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 중량이 가벼워 취급이 용이한 장점이 있다.

또한, 별도의 보강부재를 사용하지 않고도 웨브 부재의 접합부 형상을 삼각형 형상으로 구성함으로써 보의 휨모멘트에 대한 내력을 증가시킬 수 있다.

또한, 웨브 부재를 한 쌍으로 구성함으로써 전단내력을 증가시킬 수 있고 보의 춤을 증가시키지 않고도 휨모멘트에 대한 내력을 증가시킬 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 표기하며, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법을 순서대로 나타낸 도면이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법은, 웨브 부재를 제조하는 단계와, 웨브 부재에 상부 플랜지 부재와 하부 플랜지 부재를 용접하는 단계로 제조된다.

도 1 (a), (b)에서와 같이, 웨브 부재(11)는 강판(110)에 일정 간격으로 대구경 구멍(111)을 천공하고 롤성형 또는 프레스 가공으로 상, 하부에 접합부(112,113)가 형성되도록 절곡하여 제조된다. 강판(110)은 제조될 보의 춤을 고려하여 미리 결정된 높이를 갖는 것에 구멍(111)을 천공한 후 구부리는 방법과 강판(110)에 구멍(111)을 먼저 뚫고 보의 춤을 고려한 높이로 절단한 후 구부리는 방 법으로 제조될 수 있다. 웨브 부재(11)에 천공되는 대구경 구멍(111)의 형상에는 특별한 제한은 없으며, 원형, 삼각형, 사각형, 마름모형 등 다양한 형상을 가질 수 있다. 웨브 부재(11)를 천공함에 따라 제조되는 보의 중량을 감소시킬 수 있고 구멍(111)을 통해 설비, 배관을 배치를 자유롭게 할 수 있다. 접합부(112,113)는 상부 플랜지 부재와 하부 플랜지 부재를 접합하기 위한 부분으로 강판(110)의 상, 하부를 수직하게 구부려 형성한 것이다. 따라서 웨브 부재(11)의 전체적인 단면 형상은 "ㄷ" 자형 또는 "Z"자형이 된다.

위와 같이 제조된 웨브 부재(11)의 접합부(112,113)에 도 1(c)에서와 같이 상부 플랜지 부재(12)와 하부 플랜지 부재(13)를 각각 용접한다. 바람직하게는 상, 하부 플랜지 부재(12,13)는 강판으로 구성되며 웨브 부재(11)의 접합부(112,113)보다 폭이 더 크고 웨브 부재(11)보다 두께가 더 두껍다. 즉, 상, 하부 플랜지 부재(12,13)는 웨브 부재(11)에 비해 더 큰 강성과 내력을 갖는다.

이렇게 제조된 본 발명의 일 실시예에 따른 보는 전체적으로 H형강과 비슷한 단면 형상을 갖고 웨브에 대구경의 개구부가 형성된 구성을 갖는다. 그리고 기존의 형강에 비해 두께가 얇은 강판으로 웨브를 구성함으로써 구멍을 천공하는 작업을 펀칭으로 간단히 이룰 수 있고 강재량을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 중량이 가벼워 취급이 용이한 장점이 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대구경 웨브 개구부 보에 적용되는 웨브 부재의 다른 예를 나타낸 것으로서, (a)는 사시도이고 (b)는 제조된 보를 나타낸 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 웨브 부재(11a)는, 도 1에 도시된 실시예와 접합부의 형상에 차이가 있다. 즉, 본 실시예에 따른 접합부(112a,113a)는 강판의 상, 하부를 3번 절곡하여 상부는 역삼각형 형상 그리고 하부는 삼각형 형상으로 구성되도록 한 것이다. 이에 따라 절곡부(112a,113a)가 상, 하부 플랜지 부재(12,13)의 단면을 증가시키는 역할을 하므로 별도의 보강부재를 설치하지 않고도 용이하게 휨모멘트에 대한 내력을 보강할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법을 순서대로 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 보의 제조방법은, 웨브 부재(11)를 제조하고, 제조된 한 쌍의 웨브 부재(11), 바람직하게는 "ㄷ"자형 단면형상을 갖는 한 쌍의 웨브 부재(11)를 서로 맞대 용접한 후, 상부 플랜지 부재(12)와 하부 플랜지 부재(13)를 웨브 부재(11)의 접합부(112,113)에 용접하여 제조된다. 본 실시예에 따라 제조된 보는 웨브 부재가 한 쌍으로 구성되므로 단면적이 커져 전단내력이 향상되고 보의 춤을 크게 할 수 있어 휨모멘트에 대한 내력을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법을 순서대로 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 보의 제조방법은, 웨브 부재(11)를 제조하고, 제조된 한 쌍의 웨브 부재(11)를 서로 이격시키고 웨브 부재(11)의 하부 접합부(113)를 서로 연결하면서 각 하부 접합부(113)의 간격보다 더 큰 폭을 갖는 하부 플랜지 부재(13)를 용접하고 또한 웨브 부재(11)의 상부 접합부(112)를 서로 연결하면서 각 상부 접합부(112)의 간격보다 더 큰 폭을 갖는 상부 플랜지 부재(12)를 용접하여 제조된다. 본 실시예에 따라 제조된 보는 웨브 부재가 서로 이격된 한 쌍의 웨브 부재로 구성되므로 제조된 보의 전단내력이 증가하고 보의 춤을 증가시키지 않고도 휨모멘트에 대한 내력을 증가시킬 수 있는 장점이 있다. 이때, 하부 플랜지 부재(13)의 폭을 상부 플랜지의 폭(12)보다 더 크게 구성하여 전체적으로 비대칭 단면이 되도록 구성할 수 있고, 상부 플랜지 부재보다 더 큰 폭을 갖는 하부 플랜지 부재에는 프리캐스트 콘크리트 부재로 된 슬래브나 강재로 된 데크 플레이트를 거치할 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법을 순서대로 나타낸 도면이다.

본 실시예에 따른 보의 제조방법은, 웨브 부재(11)를 제조하고, 제조된 한 쌍의 웨브 부재(11)를 서로 이격시키고 상부 플랜지 부재와 하부 플랜지 부재를 웨브 부재의 접합부에 용접하여 제조된다. 특히 본 실시예에 따른 보는 상부 플랜지 부재(12a)를 강판을 적용한 전술한 실시예들과 달리 다수의 띠판(121)을 트러스 형상으로 접합한 것을 적용하고 이 트러스 형상의 상부 플랜지 부재(12a)는 서로 이격된 웨브 부재(11)의 상부 접합부(112)를 서로 연결하도록 결합된다. 그리고 하부 플랜지 부재(13)는 서로 이격된 웨브 부재(11)의 하부 접합부(113)를 서로 연결하면서 각 하부 접합부(113)의 간격보다 더 큰 폭을 갖는다. 이에 따라 본 실시예에 따른 보를 합성보에 적용할 경우 2개의 웨브 부재 사이에 콘크리트를 충전하기 용이하고 보의 전체적인 중량을 감소시키면서도 휨모멘트에 대한 내력의 감소가 적 다. 또한 본 실시예에 따라 제조된 보는 웨브 부재가 서로 이격된 한 쌍의 웨브 부재로 구성되므로 제조된 보의 전단내력이 증가하고 보의 춤을 증가시키지 않고도 휨모멘트에 대한 내력을 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 보는 롤 성형 또는 프레스 가공한 비교적 얇은 강판을 웨브 부재로 적용하고 그 보다 두께가 두껍운 강판을 상하부 플랜지 부재로 적용함으로써 단면을 효율적으로 구성할 수 있다. 그리고 웨브 부재의 설치 간격을 조절함으로써 보의 춤을 증가시키지 않고도 효과적으로 휨모멘트에 대한 내력을 증가시킬 수 있고, 웨브 부재를 서로 맞대고 용접된 한 쌍의 웨브 부재로 구성함으로써 장스팬에 대응할 수 있도록 보의 춤을 증가시킬 수 있다.

지금까지 본 발명을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 대구경 웨브 개구부 보에 적용되는 웨브 부재의 다른 예를 나타낸 것으로서, (a)는 사시도이고 (b)는 제조된 보를 나타낸 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11 : 웨브 부재

12, 12a : 상부 플랜지 부재

13 : 하부 플랜지 부재

111 : 구멍

112, 112a : 상부 접합부

113, 113a : 하부 접합부

Claims

삭제
삭제
강판에 일정 간격으로 대구경 구멍을 천공하고 롤 또는 프레스 성형으로 상, 하부에 접합부가 형성되도록 절곡하여 웨브 부재를 제조하는 단계;

동일한 단면 형상을 갖는 2개의 웨브 부재를 서로 맞대고 웨브 부재의 상, 하부 접합부에 2개의 웨브 부재의 각 접합부가 연결된 폭 보다 폭이 큰 상부 플랜지 부재와 하부 플랜지 부재를 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법.
삭제
삭제
강판에 일정 간격으로 대구경 구멍을 천공하고 롤 또는 프레스 성형으로 상, 하부에 접합부가 형성되도록 절곡하여 웨브 부재를 제조하는 단계;

2개의 웨브 부재를 일정한 간격을 두고 배치하고 웨브 부재의 하부 접합부를 서로 연결하도록 하부 플랜지 부재를 용접하고, 2개의 웨브 부재의 접합부 사이에 다수의 띠판을 트러스 형상으로 접합한 상부 플랜지 부재를 접합한 것을 특징으로 하는 대구경 웨브 개구부 보의 제조방법.
청구항 3 또는 6 항 중 어느 한 항에 따른 제조방법으로 제조된 것을 특징으로 하는 대구경 웨브 개구부 보.